Genetyczne Zmiany Niedźwiedzi Polarnych na Grenlandii w Odpowiedzi na Ocieplenie Klimatu

Nowe badania naukowe wskazują na związek między wzrostem temperatur a modyfikacjami w materiale genetycznym niedźwiedzi polarnych, co może stanowić mechanizm adaptacyjny w obliczu zmieniającego się środowiska. Naukowcy z Uniwersytetu Wschodniej Anglii (UEA) zaobserwowali odmienne wzorce aktywności genów związanych ze stresem cieplnym, procesami starzenia się i metabolizmem u niedźwiedzi polarnych zamieszkujących cieplejszą południowo-wschodnią część Grenlandii (SEG) w porównaniu do populacji północnych (NEG).

Odkrycie to, opublikowane w czasopiśmie Mobile DNA, ma istotne znaczenie dla strategii ochrony gatunku, ponieważ wskazuje na potencjalne ścieżki adaptacji do globalnego ocieplenia. Badania koncentrowały się na analizie tak zwanych „genów skaczących” (elementów transponowalnych) u niedźwiedzi z regionu SEG, gdzie margines pokrywy lodowej szybko się cofa, a środowisko jest cieplejsze i mniej zlodowaciałe. Dr Alice Godden, główna badaczka, odnotowała znaczący wzrost aktywności tych ruchomych fragmentów genomu w DNA niedźwiedzi z południa, co sugeruje dynamiczne przepisywanie DNA jako mechanizm obronny wobec topniejącego lodu morskiego.

Ponadto, zaobserwowano zmiany w ekspresji genów związanych z przetwarzaniem tłuszczów. Może to wskazywać na ewolucyjne dostosowanie się do bardziej zróżnicowanych i mniej zasobnych w tłuszcz diet, odmiennych od typowej diety fok populacji północnych. Do weryfikacji hipotez wykorzystano sekwencjonowanie RNA na próbkach pobranych od siedemnastu dorosłych osobników – dwunastu z NEG i pięciu z SEG – co stanowi pierwsze badanie bezpośrednio łączące wzrost temperatury ze zmieniającym się DNA u dzikiego ssaka.

Badacze zidentyfikowali ogniska aktywności w genomie, gdzie elementy transponowalne, zwłaszcza z rodziny LINE, były wysoce aktywne, a niektóre znajdowały się w regionach kodujących białka, co świadczy o szybkich, fundamentalnych zmianach genetycznych. Porównanie genetyczne tych niedźwiedzi z populacjami północnymi uwydatnia, jak środowisko kształtuje genetykę; wcześniejsze ustalenia wskazywały, że populacja z południowego wschodu oddzieliła się od grupy z północnego wschodu około 200 lat temu. Sekwencjonowanie genomów sugeruje, że niedźwiedzie polarne oddzieliły się od brązowych około 500 000 lat temu.

Chociaż te obserwowane adaptacje dają pewną perspektywę na przetrwanie, autorzy badania stanowczo ostrzegają, że kontynuowanie globalnych wysiłków na rzecz ograniczenia wzrostu temperatury pozostaje sprawą nadrzędną. Przewiduje się, że ponad dwie trzecie populacji niedźwiedzi polarnych może wyginąć do roku 2050, a całkowite wyginięcie gatunku prognozowane jest na koniec obecnego stulecia, co podkreśla pilność działań na rzecz redukcji emisji dwutlenku węgla.